مقدمه ای بر داکینگ مولکولی
روش کلیدی در پیشبینی ساختار کمپلکس رسپتور-لیگاند در فرایند کشف داروها و ترکیبات پیشرو جدید، داکینگ مولکولی نامیده میشود. این تکنیک برای اولین بار اواخر سال ۱۹۸۰ مورد استفاده قرار گرفت و امروزه به طور گسترده به عنوان ابزار جستجوی مجازی در مراحل اولیه فرایند توسعه دارو به کار برده میشود. علاوه بر این، روش داکینگ مولکولی روشی ارزشمند برای شناخت بهتر برهم کنشهای رسپتور-لیگاند است.
فرایند داکینگ شامل سه فاز اصلی است. فاز یک، مرحله نمونه گیری، شامل ایجاد کانفورماسیونهای مختلف لیگاند و بررسی جهت گیری آنها نسبت به جایگاه فعال رسپتور است. وقتی انعطاف پذیری رسپتور هم مد نظر باشد، فاز نمونه گیری شامل تغییرات کانفورماسیونی رسپتور نیز میشود. در فاز دوم، مرحله امتیازدهی، تمایل اتصال لیگاند به رسپتور تخمین زده میشود. وقتی که داکینگ در جستجوی مجازی ترکیبات یک کتابخانه مجازی مورد استفاده قرار میگیرد، ترکیبات براساس حالت با بهترین امتیاز دسته بندی میشوند (مرحله رتبه بندی). امتیاز اختصاص یافته به هر حالت براساس ارزیابی تابع امتیازدهی که اغلب انرژی آزاد اتصال لیگاند-رسپتور را نشان میدهد بدست میآید. اغلب الگوریتمهای امتیازدهی بر ویژگیهای آنتالپی سیستم متمرکز شدهاند در حالیکه اثرات آنتروپی نیز در اتصال مولکولها به یکدیگر نقش دارند. در اکثر موارد نرم افزارهای داکینگ ساده ترین حالت نمایش رسپتور را با صرف نظر از انعطاف پذیری آن و همچنین نادیده گرفتن مولکولهای حلال با هدف کاهش حجم محاسبات به کار می برند.
تابع امتیازدهی یکی از مفاهیم اصلی در داکینگ مولکولی است. این تابع الگوریتم داکینگ را قادر می سازد تا با سرعت کمیت برهمکنش بین لیگاند و رسپتور را بیان کند. در طول فاز نمونه برداری الگوریتم داکینگ کانفورماسیونهای مختلفی از لیگاند را در جایگاه فعال رسپتور جای میدهد و براساس تابع امتیازدهی آنها را رتبه بندی میکند. در حالت ایده آل یک تابع امتیازدهی بهترین امتیاز (منفی ترین انرژی آزاد اتصال لیگاند و رسپتور) را به کانفورماسیونی از لیگاند متصل به رسپتور اختصاص میدهد که از لحاظ انرژی در بهترین حالت خود باشد.
یکی از روشهای اندازه گیری کارایی الگوریتم داکینگ مولکولی، بررسی قدرت نرم افزار در پیشبینی نحوه اتصال لیگاند کریستالوگرافی به همان رسپتور است که از طریق تعریف ریشه میانگین مربعات انحراف از حالت گریستالوگرافی اندازه گیری میشود. اگرچه کیفیت دسته بندی براساس RMSD در مورد مولکولهای کوچک و بزرگ مشکلساز است، این روش به طور گسترده به عنوان معیاری برای تعریف موفقیت یا شکست الگوریتم داکینگ به کاربرده میشود.
معیار دوم برای سنجش کارایی الگوریتم داکینگ مولکولی توانایی آن در پیشبینی تمایل اتصال لیگاندهای مختلف (انرژی آزاد پیوند شدن) است. چون مقیاس امتیازدهی داکینگ معمولا در محدوده دادههای تجربی نیست، اغلب ارتباط بین امتیاز داکینگ xi و دادههای تجربی yi با استفاده از ضریب ارتباطی پیرسون CPبیان میشود.
روش دیگر برای ارزیابی نتایج جستجوی مجازی، منحنی مشخصه عملکرد سیستم یا منحنی عملیاتی دریافت کننده[۱] (ROC) است که به طور گسترده در زمینه های مختلف به کار برده میشود
[۱] Receiver-operator characteristic
با سلام خدمت شما
ممنون از سایت خوب و مطالب جالبتون
من یه سوالی از نویسنده این مقاله دارم میخواستم بدونم آیا روشی برای شبیه سازی برهمکنش نانوذرات و پروتئین های مختلف وجود داره و آیا نرم افزاری هست که این کار رو انجام بده یا نه
ممنون میشم اگه پاسخ بنده رو بدین
سلام
با برنامه اتوداک (autodock4.2) می توان برهمکنش هر ساختار شیمیایی که در برنامه chemdraw می توان رسم نمود با پروتئین ها که در بانک اطلاعات پروتئین (pdb.org) موجود است بررسی نمود. حال منظور شما از نانو ذره چیست؟
سلام
با برنامه GROMACS میشه این کار رو انجام داد
میشه رفرنس مطلبتونو بذارین؟؟؟
سلام. خیلی خیلی ممنون بابت مطالب خوبتون. من می خوام داکینگ با moe, autodock یاد بگیرم. میشه جزوهای اموزشی فارسی در سایتتون بذارید. سپاس
سلام اقای دکتر مسعود من یه سوال دارم من اگر بخوام یه RNAi در نانومیسل یا نانو پلیمر وارد کنم برای عرضه به سلول سرطانی در مجموع چه بررسی های بیوانفورماتیکی بایئ انجام بدم
سلام میشه ویدوآموزشی ازنصب وکارکردن با نرم افزار autodock4.2رو بذارید ممنون میشم
سلام خسته نباشید. آیا امکان داک کردن نانوذره فرولیک اسید با هموگلوبین است؟
سلام آقای دکتر خسته نباشید
میشه در مورد انواع داکینگ و داکینگ مبهم هم مطالب بزارید؟